Модернизированный гониометр ГС-5 и ГС-2

Рабочее окно ПО

Внешний вид гониометр

Гониометр гс-5 инструкция

1- лампа; 2—сетка коллиматора; 3, 4—объектив коллиматора; 5, 6 - объектив зрительной грубы;
7—сетка зрительной трубы; 8—окуляр зрительной трубы; 9 - матовое стекло;
10 - линза; 11— светофильтр; 12, 14, 17, 18, 21, 27— призмы отсчетного устройства;
13 - лимб ; 15, 16, 19, 20, 26, 28—объективы, отсчетного устройства; 22 — неподвижные клинья;
23 - подвижные клинья; 24—разделительный блок; 25— шкала; 29- окуляр отсчетного устройства

Рис. 2. Оптическая схема

Рис. 3. Поле зрения отсчетного микроскопа.

Каждое деление шкалы соответствует 1/600 от 10', т. о. 1". Поле зрения отсчетного микроскопа приведено на рис.3; В левом окно наблюдаются изображения диаметральна Противоположных участков лимба и вертикальный индекс, и правом окно - деления шкалы оптического микрометра и горизонтальный индекс.

Чтобы снять отечет по лимбу; необходимо повернуть маховичок 49 оптического микрометра (рис. 5) настолько, чтобы верхние и нижние изображения штрихов лимба в левом окне точно совместились. Чисто градусов будет равно видимой ближайшей левой от вертикального индекса цифре. Число десятков минут равно числу интервалов, заключенных между верхним штрихом, который соответствую отсчитанному числу градусов, и нижним оцифрованным штрихом, отличающимся от верхнего на 180. Число единиц минут обсчитывается по шкале микрометра в правом окне по левому ряду чисел. Число десятков секунд - в том же окно по правому ряду чисел. Разность двух отсчетов даст угол автоколлимациии:

Штрихами, соответствующими отсчету десятков секунд, и неподвижным горизонтальным индексом. Положение, показанное на рис. 3, соответствует отсчету 0° 15'57".

2. Конструктивные особенности

• — наличие в приборе стеклянного лимба, а также передача изображения двух его диаметрально противоположных участков в один микроскоп, окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы, создают удобство в работе с прибором и позволяют получить высокую точность измерения;
• — применение способа совмещения изображения противоположных штрихов лимба в сочетании с оптическим микрометром резко снижает ошибку отсчета по лимбу и исключает ошибку эксцентриситета лимба;
• — одинаковые посадочные места для сменных окуляров в трубах гониометра позволяют превращать автоколлимационную трубу в коллиматор и наоборот.
• — сокращение габаритных размеров автоколлимационной трубы и коллиматора за счет применения в них телеобъективов позволяет уменьшить габаритные размеры всего прибора;
• — применение цилиндрической осевой системы с зазором 0,0005 мм между осью и буксой обеспечивает столику разнообразие возможностей вращения;
• — благодаря набору колец конструкция столика позволяет производить измерение призм различной величины.

Прибор состоит из следующих основных узлов: зрительной трубы 38 (рис. 4). коллиматора 33, основания 48 с осевой системой и столиком. Зрительная труба и коллиматор имеют одинаковую конструкцию.

Фокусировка зрительной трубы и коллиматора производится маховичками 34 и 52 (рис. 5) по шкалам 55 и 37 (рис. 4), на который имеются индексы «∞ » и деления. Цена одного деления равна 1 мм.

Шкала служит для определения положения фокусирующей линзы при измерении пластинок или призм, имеющих некоторую кривизну поверхности.

Винты 35 и 53 (рис. 5), расположенные под объективами и трубами, служат для юстировки визирных осей по вертикали.

Рис. 4.
Общий вид гониометра ГС-5
(со стороны коллиматора)

30—стойка коллиматора;
31 - раздвижная щель;
32—кольцо;
33-коллиматор;
34--маховичок фокусировки коллиматора,
35—юстировочный винт;
36- винт наклона столика;
37 — шкала;
38- зрительная труба;
39, 40 рычажки;
41—алидада
42 -механизм соединения лимба
с алидадой,
43—маховичок;
44- общий выключатель;
45— розетка
46- переключатель;
47- подсветка;
48 основание

Окулярные устройства крепятся к трубам с помощью колец 32 (рис. 4) и 51 (рис. 5). Коллиматор 33 показан, на рис. 4 с раздвижной щелью 31, а зрительная труба — с автоколлимационным окуляром с кубиком. Лимб гониометра и сетки окуляров освещаются лампой. Лампа: помещена и подсветке 47. Прибор включается непосредственно в сеть переменного тока через розетку 45. Для понижения напряжения в приборе предусмотрен трансформатор, который переключается на напряжения 127 и 220в переключателем 46. Общий выключатель 44 установлен на основании 48. Зрительная труба 38 со стойкой, в которой смонтирован микроскоп, крепится к алидаде 41. Коллиматор установлен на стопке 30, которая закреплена неподвижно на основании 48. В средней части основания жестко закреплена цилиндрическая ось 6 (рис. 6), на которой установлены лимб 4 в оправе с шестерней 5 и алидада 41 (рис. 4). Установка оси в вертикальное положение производится винтами 60 (рис. 5) по уровню 57, вмонтированному в корпусе алидады. Алидада вращается относительно оси прибора и установленного на ней лимба грубо от руки и точно микрометрическим винтом 61 при зажатом винте 59. Лимб может вращаться также вместе с алидадой. Для этого в приборе предусмотрен специальный механизм 42 (рис 4), обеспечивающий соединение лимба с алидадой. Включение, и выключение лимба для совместного или раздельного вращения с алидадой осуществляется рычажками 39 и 40. При совместном вращении лимба и алидады производятся измерения углов методом повторений. При неподвижной алидаде лимб имеет еще два варианта движений — самостоятельное, относительно алидады и столика. и вместе со столиком 54 (рис. 5). Самостоятельное вращение лимба относительно столика алидады осуществляется маховичком 43 (рис. 4). Это движение используется в тех случаях, когда необходимо производить измерения различными участками лимба. Вращение лимба вместе со столиком производится грубо от руки и точно микрометричкским винтом 58 (рис. 5),

Рис. 5. Общий вид гониометра ГС-5 (со
стороны зрительной трубы)

49 — маховичок оптического микрометра;
50—подсветка;
51 — кольцо;
52—маховичок фокусировки трубы;
53—юстировочный винт;
54—столик;
55—шкала;
56—винт;
57—уровень;
58—микрометренный винт;
59—зажимной винт;
60—винт;
61 — микрометренный винт.

Столик 54 представляет собой круглым диск 2 (рис. 6), установленный на оси 3. Для правильной установки измеряемого предмета предусмотрен наклон столика в двух взаимно перпендикулярных направлениях, осуществляемый с помощью винтов 36 (рис. 4). Столик может вращаться:

• — самостоятельно вокруг оси 3 (рис. 6) при неподвижно лимбе и алидаде;
• — вместе с лимбом относительно алидады и зрительно трубы;
• — имеете с лимбом и алидадой,

Нa поверхности лимба нанесена шкала с делениями. Шкала оцифрована от 0° до 360°. Цена одного деления равна 1'. Каждое деление, в свою очередь, разделено на 3 части. Таким образом, цена одного деления лимба равна 20".

Изображение штрихов лимба через призменный блок 14, 17 и объектив 15, 16 передается на диаметрально противоположный участок лимба. Изображения штрихов двух диаметрально противоположных участков лимба через систему призм 18, 21 и объектив 19, 20 передаются в оптический микрометр и микроскоп, причем одно изображение прямое, другое обратное.

Принцип действия оптического микрометра заключается в следующем. На ходу лучей от лимба к микроскопу помечены две пары оптических клиньев 22 и 23. Верхние и нижние клинья каждой пары имеют одинаковые, но направленные и противоположные стороны углы и представляют в сумме плоскопараллельные пластинки. Верхние клинья расположены на пути пучка лучей дающих прямое изображение штрихов лимба, нижние на пути пучка лучей, дающих обратное и изображение штрихов диаметрально противоположного участка ли[] При движении подвижных клиньев в направлении хода лучей последние будут смещаться - один пучок в одном направлении. второй - в противоположном, навстречу длpуг другу. Таким образом, перемещая клинья в прямом и обратном направлениях, можно совместить или развести изображения штрихов диаметрально противоположных участков лимба. Пройдя через клинья изображения штрихов лимба падает на разделительный блок 24. В окуляр 29 микроскопа рассматривают одновременно изображения штрихов лимба и шкалу микрометра, жестко соединенною с подвижными клиньями. Шкала рассчитана таким образом, что при перемещении ее на 600 делений смещается верхнее изображение штрихов лимба относительно нижнего на 10'.

Оптическая система гониометра включает оптическую систему зрительной трубы, оптическую систему коллиматора и оптическую систему отсчетного устройства.

Зрительная труба и коллиматор представляют собой телескопические системы с внутренней фокусировкой

Коллиматор состоит из сетки 2 (рис. 2) и объектива 3,4. Зрительная труба coctoит из объектива 5, 6, сетки 7 и окуляра 8. Подсвеченная лампой 1 сетка 2 коллиматора расположена в фокусе объектива 3.4. Коллиматор дает параллельный пучок лучей, который, отразившись от грани исследуемой детали, попадает в объектив 5, 6 зрительной трубы, проходит через сетку 7 и затем попадает в окуляр 8.

Объектив зрительной трубы одинаков с объективом коллиматора. Рядом с окуляром 8 зрительной трубы расположен окуляр 29 отсчетного устройства.

Отсчетное устройство состоит из матового стекла 9. линзы 10, светофильтра 11. призм 12, 14. 17. 18, 21, 27, стеклянного лимба 13, объективов 15, 16, 19, 20. 26, 28, пары неподвижных клиньев 22. пары подвижных клиньев 23. разделительного блока 24. шкалы 25 и окуляра 29.

Ход лучей и отсчетном устройстве следующий. От лампы через матовое стекло 9, линзу 10, светофильтр 11 и прямоугольную призму 12 освещается лимб 13.

Рис. 6.
Осевое устройства прибора

1—винт;
2—диск;
3—ось столика;
4—лимб в оправе;
5 -шестерня;
6 ось нижнего основания прибора

Для измерения призм различных размеров имеется набор колец, позволяющих изменить высоту столика. Для того, чтобы установить кольцо, необходимо отвернуть винты 1 настолько, чтобы они вышли из канавки, и снять диск 2. Установив кольцо, винты кольца завинтить до упора. 1 Важнейшим узлом гониометра является оптический микрометр. Устройство оптического микрометра приведено на рис. 7. В направляющий паз линейки 9 вставлен ползун 2, с которым скреплена зубчатая рейка 6. При вращении маховичка ползун получает поступательное движение. С ползуном 2 жестко связаны подвижные клинья в оправе 4 и шкала 1 микрометра. Клинья в оправе 5 неподвижны. Рейка 6 находится в постоянном зацеплении с шестерней 8, ось 7 которой соединена с маховичком 49 микрометра (рис. 5) посредством шарнирного валика.

Рис. 7. Устройство
оптического микрометра

1—шкала микрометра;
2 ползун;
3 диафрагма;
4 оправа подвижных клиньев;
5 оправа неподвижных клиньев;
6 зубчатая рейка;
7 ось;
8 шестерня;
9 линейка

Призма и оправе направляет пучки лучей, прошедших через клинья, в сторону диафрагмы 3, через большое окно которой рассматриваются изображения штрихов диаметрально противоположных участков лимба, а через малое - шкала микрометра.

устройство сменных принадлежностей гониометра

Принадлежности, входящие к основной комплект прибора

а) Автоколлимационный окуляр с кубиком

Техническая характеристика - фокусное расстояние 9.8 мм, увеличение 25х.

Автоколлимационный окуляр с кубиком состоит из двух склеенных прямоугольных призм 7 (рис. 8) и 6, сеток 3 и 5, лампы 1 подсветки и окуляра 4.

Рис. 8. Устройство автоколлимационного
окуляра с кубиком

1—лампа;
2—защитное стекло;
3, 5—сетки;
4—окуляр;
6, 7 — прямоугольные призмы

Свет от лампы проходит через защитное стекло 2 и освещает сетку 3. Вид сетки 3 показан на рис. 9.

Рис. 9
Автоколлимационная сетка
окуляра с кубиком.

Далее, отразившись от полупрозрачной диагональной грани кубика, свет проходит через объектив трубы гониометра на плоскую поверхность измеряемого предмета. Отразившись от предмета, световой пучок образует изображение сетки 3 (рис. 8) В плоскости сетки 5. Полученное таким образом изображение наблюдается с помощью окуляра 4, Автоколлимационное изображение сеток 3 и 5 находится фокальной плоскости объектива трубы гониометра. Вид сетки 5 показан на рис. 10. Окуляр с кубиком рекомендуется применять в тех случаях, когда необходимо получить наибольшую точность измерения угла, так как этот окуляр имеет фокусное расстояние меньше, чем окуляр Гаусса, а следовательно, большее увеличение. что позволяет более точно совместить автоколлимационный крест с основной сеткой, а Также в тех случаях, когда требуется получить хорошую видимость автоколлимационного изображения от грани размером не менее 2 см 2 .

Рис. 10. Сетка окуляра с кубиком.

б) Окуляр с сеткой

Техническая характеристика; фокусное расстояние 9,8 мм, увеличение 25х

Окуляр состоит из сетки 1 (рис. 11) и окуляра 2. Сетка 1 выполнена в виде перекрестия с биссекторами (рис. 10). Окуляр используется, и основном, при совместной работе зрительной трубы и коллиматора гониометра.

Рис. 11.
Устройство нормального окуляра

1- сетка;
2 окуляр

• измерении величины угла призм путем отражения параллельного пучка лучей коллиматора от грани испытуемой призмы;
• измерении наименьшего угла отклонения;
• измерении углов отклонений оптических клиньев;
• измерении большого фокусного расстояния оптических деталей;
• исследовании качества изображения объективов труб гониометра при помощи точечных диафрагм.

в) Автоколлимационный окуляр Гаусса

Техническая характеристика: фокусное расстояние 27,3 мм, увеличение 9х.

Автоколлимационный окуляр Гаусса состоит из перекрестия капроновых нитей, натянутых в оправе 5 (рис. 12) стеклянной пластинки 4, лампы 1 подсветки и нормального окуляра 3.

Рис. 12.
Автоколлимационный окуляр Гаусса

1—лампа;
2—защитное стекло;
3—окуляр;
4--стеклянная пластинка;
5 оправа

Свет от лампы 1 проходит через защитное стекло 2 и, отразившись от стеклянной пластинки, расположенной под углом 45° к оси окуляра, освещает капроновые нити. Автоколлимационное изображение нитей получается в плоскости самых нитей и наблюдается с помощью окуляра 3. Установка нити в горизонтальное положение производится путем разворота оправы с нитями вокруг оси окуляра.

Преимущество окуляра Гаусса состоит в том, что полученное автоколлимационное изображение нитей может быть совмещено с самими нитями и, таким образом, оптическая ось трубы гониометра может быть установлена строго перпендикулярно к зеркальной поверхности, от которой получено автоколлимационное изображение.

Автоколлимационный окуляр Гаусса незаменим при контроле перпендикулярности оси трубы к оси вращения столика гониометра и для наиболее точной фокусировки трубы на бесконечность.

Автоколлимационный окуляр Гаусса рекомендуется применять в тех случаях, когда, размер площади поверхности, от которой получают - автоколлимационное изображение, более чем 1 см 2. В противном случае изображение становится настолько слабым, что точные измерения оказываются невозможными.

Необходимо помнить, что нити в окуляре Гаусса очень тонки (0.01 мм) и поэтому не допускается продувание или какая-либо чистка в месте расположения нитей, так как легко можно оборвать нити и автоколлимационный окуляр выйдет из строя.

г> Механическая раздвижная щель

Механическая раздвижная щель устроена таким образом микровинт 3 (рис. 13), на котором закреплен барабанчик 2 со шкалой 1. перемешается во втулке 4 и нажимает на шаровую опору рычага 5. Рычаг 5 поворачиваясь вокруг своим оси, действует на рычаг 6 в результате чего пластины А и В одновременно раздвигаются в разные стороны, образуя щель. При обратном вращении микровинта 3 пластины сближаются под действием пружин 7 и 8. На барабанчике 2 нанесено 100 делений с ценой 0.01 мм.

Рис. 13.
Механическая раздвижная щель

1 — шкала;
2 — барабанчик;
3 — микровинт;
4 — втулка;
5, 6 — рычаги;
7, 8 — пружины

Предел изменения ширины щели 0 — 2 мм. Максимальная длина щели 15 мм. Она может быть уменьшена с помощью имеющейся в механической щели пластины с V-образным вырезом. Шаг микровинта — 0,5 мм.

Механическая щель находится в фокусе объектива коллиматора и является щелевидной диафрагмой, изображение которой наблюдается в фокальной плоскости объектива трубы гониометра с помощью окуляра. Щель применяется для измерения показателя преломления и дисперсии стекла методом наименьшего отклонения луча света.

Механическая щель также применяется при измерении углов призм методом скользящего отражения параллельного пучка лучей коллиматора от гранен призм, имеющих малые размеры. В этом случае изображение наблюдается в зрительную трубу благодаря достаточной протяженности щели и высокой яркости ее освещения.

д) Окулярный микрометр

Окулярный микрометр является сменным узлом гониометра ГС-5 и служит для измерения угла с точностью отсчета ±2" (дуговые секунды). Конструктивно микрометр оформлен следующим образом: сетка 4 (рис. 14) закреплена в салазках 6 типа «ласточкин хвост». Сетка 4 представляет собой перекрестие с вертикальным биссектором и штрихом. Поле зрения сетки 4 показано на рис. 15. Микрометренний, винт 1 (рис. 14). на котором закреплен барабанчик с делениями, нажимает на торец салазок 6 и перемещает сетку по направляющим. Салазки 6 прижимаются к торцу микрометренного винта 1 пружинами 3.

Рис. 14.
Окулярный микрометр

1- микрометренный винт;
2 - винт;
3- пружина;
4 — сетка кожух;
6- салазки;
7 винт:
8 хомутик;
9—кольцо;
10 основание

Микрометренный винт имеет шаг резьбы 0.4 мм. Окружность маховичка разделена на 100 частей. При повороте маховичка на одно деление винт перемещается на 0.004 мм, что соответствует перемещению штриха сетки при фокусе зрительной трубы 400,5 мм на угол, ранный 2".

Рис. 15. Поле зрения окулярного микрометра.

Салазки с сеткой и микрометренный винт закреплены в основании 10 и кожухе 5. Винты 2 служат для фиксации и закрепления сменных окуляров.

Основание 10 совместно с хомутиком 8 представляет ось для вращения основания на 90°. Винтом 7 фиксируется заданное положение микрометра. При помощи кольца 9 микрометр крепится к окулярной части труб.

Микрометр снабжен сменными окулярами с фокусными расстояниями 9,8 мм; 15,3 мм; 27,3 мм; 48 мм, а также окуляром Гаусса с фокусным расстоянием 23.5 мм. Окуляр состоит из двух пар сменных линз 4 (рис. 16) и 5. закреплениях в оправе 6, несущей диоптрийное кольцо 7. Свет от лампы 1 проходит через матовое стекло 2 и отразившись от стеклянной пластинки 3, расположенной под углом 45° к оси окуляра освещает штрихи сетки микрометра. Автоколлимационное изображение сетки получается в плоскости самой сетки и наблюдается с помощью окуляра.

Рис. 16. Окуляр Гаусса

1 — лампа;
2— матовое стекло;
3 стеклянная пластинка;
4, 5 — сменные линзы;
6 - оправа;
7 — диоптрийное кольцо

е) Ирисовая диафрагма

Ирисовая диафрагма предназначена для изменения величины светового отверстия зрительной трубы и коллиматора. Диафрагма конструктивно оформлена следующим образом. В корпусе 2 диафрагмы (рис. 17) закреплены оси ламелей 1, а поводок их помещен в пазы коронки 7. При повороте ведущего кольца 4 от упора до упора, в корпусе 2 диафрагмы поводок 3 вращает коронку 7, которая через поводки; ламелей изменяет световое отверстие от 5 до 50 мм. Диафрагма крепится на объективную часть трубы при помощи

Рис. 17.
Ирисовая диафрагма

1 — ламели;
2 — корпус;
3 — поводок;
4 — ведущее кольцо;
5 — втулка;
6 — гайка;
7 — коронка

Дополнительные принадлежности, поставляемые по требованию заказчика

а) Автоколлимационный окуляр Аббе

Техническая характеристика: фокусное расстояние 15,3 мм; увеличение 16х.

Автоколлимационный окуляр Аббе состоит из сетки 1 (рис. 18), к которой приклеена призма 5, лампы 2 подсветки окуляра 4. Находится прозрачным крестик, прорезанный в непрозрачном слое. Свет от лампы 2 через защитное стекло 3 попадает в призму 5 и отразившись от ее гипотенузной грани, освещает прозрачный крестик (на рис. 19 он светлый). Дальнейшей ход лучей аналогичен ходу лучей в окуляре с кубиком. Полученное автоколлимационное изображение будет находиться в плоскости темного креста сетки, но несколько в стороне от него.

Рис. 18. Автоколлимационный окуляр Аббе

1 — сетка;
2 — лампа;
3 — защитное стекло;
4 — окуляр;
5 — призма

Сетка 1, наряду с обычным перекрестием (на рис. 19 темный крест), имеет непрозрачный перпендикулярные шкалы с ценой деления 1'. Шкалы и автоколлимационное изображение рассматриваются через окуляр 4.

Рис. 19. Сетка автоколлимационного окуляра Аббе.

В отличие от других автоколлимационных окуляров окуляр Аббе имеет в поле зрения шкалу, позволяющую производить непосредственный отсчет небольших величин измеряемого угла в двух взаимно перпендикулярных направлениях и измерение пирамидальности призм в пределах величин, не превышающих 30', т. е производить измерения в вертикальном направлении.

• - площадь отражающей грани измеряемого предмета меньше 1 см 2 ;
• отражающая поверхность просветлена или плохо отражает свет
• необходимо измерить координаты положения изображения в поле зрения окуляра по двум взаимно перпендикулярным направлениям;
• требуется определить величину пирамидальности призм

б) окуляр со светящейся сеткой

Техническая характеристика - фокусное расстояние 27.3 мм; увеличение 9х.

Окуляр со светящейся сеткой состоит пз сетки 4 (рис. 20). лампы 1 подсветки и окуляра 3.

Рис. 20. Окуляр со
светящейся сеткой

1 — лампа;
2 конденсор;
3 — окуляр;
4 — сетка

Сетка представляет собой стеклянный диск (рис. 21), на поверхности которого во взаимно перпендикулярном направлении нанесены шкалы с ценой деления 1'. Оцифровка шкал начинается от центрального перекрестия к краю поля зрения. Измерения могут производиться в пределах 60'.

Рис. 21. Вид сетки окуляра
со светящейся сеткой.

Свет падающий от лампы 1 (рис. 20), через конденсор 2 проходит в сетку 4. Вследствие полного внутреннего отражения света внутри сетки 4 протравленные штрихи шкалы на поверхности сетки получают рассеянный свет и в окуляре 3 наблюдается светлая шкала на темном фоне. Окуляр со светящейся сеткой применяется в тех случаях, когда требуется произвести наводку или измерение по слабо освещенному изображению. В частности данный окуляр может быть использован при измерении дисперсии стекла в фиолетовой области спектра. В этом случае сравнителен легко ориентироваться и производить наводку изображения, имеющего незначительную яркость, на светлые штрихи сетки окуляра.

в) Револьверная головка с набором точечных диафрагм

Револьверная головка представляет собой вращающийся вокруг оси 4 (рис. 22) диск 9, в отверстие которого вставлены пластинки с круглыми точечными диафрагмами диаметром 0,01; 0,02; 0.03; 0.05 и 0,1 мм (1, 2, 3, 5, 8).

Рис. 22. Револьверная головка

2, 3, 5, 8—точечные диафрагмы; 4—ось; 6—пружина; 7—корпус; 9—диск

Ось 4 закреплена в корпусе 7 в центре которого имеется окно. Вращая диск 9, можно установить перед окном любую из диафрагм. Положение диафрагмы фиксируется пружиной 6.

Точечные диафрагмы применяются для исследования стекла на однородность, для исследования качества телескопических систем небольшого размера по виду дифракционного изображения точечной диафрагмы и для исследования качества объективов труб данного гониометра.

При исследовании телескопической системы (бинокль, небольшая зрительная труба и др.) последняя устанавливается на столике гониометра и направляется объективом на коллиматор гониометра. Фокусируя окуляром исследуемой телескопической системы, наблюдают изображение точечной диафрагмы и по виду дифракционного изображения судят о качестве объектива этом системы. Устанавливая зрительную трубу гониометра против коллиматора и наблюдая в фокальной плоскости нормального окуляра зрительной трубы дифракционное изображение точечной диафрагмы, судят о качестве труб данного гониометра.

При хорошем качестве испытуемых объективов или систем дифракционное изображение точечной диафрагмы должно иметь вид центрального круглого и яркого ядра, вокруг которого имеется одно круглое кольцо значительно менее яркое, чем ядро.

В случае плохого качества испытуемого объектива или системы, дифракционное изображение точечной диафрагмы либо будет иметь вокруг центрального ядра не одно светлое кольцо, а несколько (что будет указывать на наличие значительной сферической аберрации), либо дифракционное кольцо изображения точечной диафрагмы примет неправильную форму, вытянется в эллипс, а ядро вытянется в одну сторону, образуя светлый хвост (что будет указывать на плохую центриРовку объектива или деформацию линз, входящих в объектив).

г) Подсветка с сеткой

Подсветка с сеткой состоит из матового стекла 2 (рис 23 сетки 1 и лампы 3. С помощью лампы и матового стекла освещается перекрестие сетки, которая помещается в фокусе объектива коллиматора или зрительной трубы гониометра.

Рис. 23.
Подсветка с сеткой

1—сетка
2—матовое стекло
; 3—лампа

Подсветка с сеткой может быть закреплена как на коллиматоре, так и на зрительной трубе гониометра. Это устройство используется, в частности, для установки параллельности визирных осей зрительной трубы и коллиматора в тех случаях. когда вместо освещенной щели в фокусе коллиматора желательно иметь черный крест нитей, необходимый Например, для качественной оценки смещения изображения по высоте при использовании зрительной трубы с нормальным окуляром.

д) Окуляр (f'= 15,3мм)

Фокусное расстояние 15,3 мм Увеличение 16

Гониометр ГС-5 -что с него выдрать полезного? Металлический форум

Твёрдый общественный дефект.

Эти вопросы тут запрещены- смотрите правила, а то бан будет. жив, каким-то образом остался, сам не знаю, как. сейчас глубоко не до него. если будет помещение- то пойдёт как спектроанализатор может быть, думаю, что лет через 5 их уже не достать будет-хотя мож и наоборот. Другого применения ему я лично не вижу, тк штука серъёзная, и такой точности в домашних условиях избыточно( до сих пор не понимаю. зачем всётаки из на заводы ставили? в оптической промышленности-да. но зачем в других местах-- я на фото заводских лабораторий тут и в других местах по Инету подобные штуки вижу?)

Народ- всётаки растолкуйте, что же на них в лабораториях реально делали? Как угломер он совсем не удобен, как оптическая делилка по-моему почти непригоден(если бы хоть центр был в нём, как в ОДГ)

ilexa Отправлено 28 April 2015 - 00:08

именно как угломер (сиречь гониометр с латыни) его и используют кому надо ;-)

Твёрдый общественный дефект.

Так всё дело в том, что им углы в оптике мерит хорошё- но как приделать его к мет обработке, где совсем другие материалы и задачи. Не- штука классная, как спектрограф пойдёт и в голове что-то крутится, что по идее нужна эпизодически но при этом труднозаменима-но как им мерить углы деталей например?

и зачем ему с завода функция спектрографа? Во времена СССР эта задача решалась поставкой на завод соответствующего прибора (те спектрографа, анализатора состава металла итп), который и намного удобнее, и по всем параметрам лучше?

ilexa Отправлено 29 April 2015 - 15:10

ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГОНИОМЕТРА Г-5

Название работы: ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГОНИОМЕТРА Г-5

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Физика

Описание: Измерить углы между гранями стеклянной призмы. Измерение углов призмы методом отражения. Схема измерения углов призмы методом отражения углы между нормалями к граням призмы. Призму устанавливают таким образом чтобы пучок света идущий из коллиматора отражаясь от одной из граней призмы давал в перекрестии сетки окуляра изображение щели.

Дата добавления: 2013-11-15

Размер файла: 542 KB

Работу скачали: 72 чел.

Поделитесь работой в соцсетях с друзьями. Будьте всегда актуальны.
Кнопки "поделиться работой" :

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экспериментальной и теоретической физики

ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ

Указания к лабораторной работе № 3

по курсу "Общая физика "

Раздел " Оптика и атомная физика "

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 3

ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ

1. Изучить принцип работы гониометра и его основных узлов.
   1. Измерить углы между гранями стеклянной призмы.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГОНИОМЕТРА И ЕГО ОСНОВНЫХ УЗЛОВ

1. Назначение гониометра и принцип его работы.

Гониометр - оптический прибор для измерения углов. Гониометр используется для измерения углов между плоскими полированными гранями различных деталей, для измерения показателей преломления прозрачных материалов, для определения параметров дифракционных решёток и измерения длин волн спектральных линий.

Измерение углов на гониометре осуществляется абсолютным методом, т.е. путём сравнения с точно градуированным лимбом (круговой шкалой) .При сравнении используется коллиматор и зрительная труба (или автоколлиматор ), а также отсчётное устройство.

1. Назначение и принцип действия коллиматора.

Коллиматор – оптическое устройство для получения пучков параллельных лучей.

Коллиматор состоит из объектива, в фокальной плоскости которого помещена непрозрачная диафрагма с узкой щелью (рис.1). Щель освещается с помощью не показанного на рисунке осветителя. Объектив и диафрагма укреплены в зачернённой изнутри трубе.

Оптическая схема коллиматора

1 - диафрагма со щелью, 2 - объектив.

Параллельный пучок лучей выходящий иэ коллиматора, задаёт в пространстве некоторое базовое направление, относительно которого отсчитываются измеряемые углы.

1. Назначение и принцип работы зрительной трубы

Зрительная труба - оптический прибор для визуального наблюдения за удалёнными объектами и для точного определения направления на рассматриваемый объект.

В гониометре зрительная труба служит для фиксации в пространстве направления совпадающего с оптической осью трубы. Простейшая зрительная труба Кеплера, оптическая схема которой приведена на рис.2, состоит из объектива, окуляра,* сетки с перекрестием.

1-объектив, 2-сетка, 3-окуляр, 4-глаз наблюдателя, f 1 и f 2 - фокусные расстояния объектива и окуляра, ? - угол, под которым виден объект без зрительной трубы, ?? - угол, под которым наблюдается изображение объекта в трубе.

С помощью объектива получают оптическое изображение удалённого объекта наблюдения, а с помощью окуляра рассматривают это изображение под увеличенным углом зрения. Изображения предметов, удалённых на бесконечность, будут лежать в задней фокальной плоскости объектива, совпадающей с передней фокальной плоскостью окуляра. Поэтому пучки параллельных лучей, вошедшие в трубу, выходят из неё также в виде системы параллельных лучей. Такие оптические системы называются телескопическими или афокальными, т. е. не имеющими фокусов.

* Объектив - это обращённая к объекту часть оптической системы, формирующая действительное изображение объекта.

* Окуляр - это обращённая к глазу наблюдателя часть оптической системы, которая служит для визуального рассмотрения действительного изображения, сформированного объективом.

Телескопическая система без глаза изображения не даёт, однако, она изменяет наклон пучков, что обеспечивает увеличение углов поля зрения. Поэтому такие системы характеризуются обычно угловым увеличением.

Угловое увеличие зрительной трубы можно определить с помощью рис.2. Удалённый объект наблюдения виден невооружённым глазом под углом ?. а его оптическое изображение - под углом ? ?. Отношение этих углов или их тангенсов (что безразлично, вследствии малости углов) можно найти из треугольников с вершинами в точках 01 и 02 и общим основанием h.

? = tgf 1 /tgf 2 = f 1 /f 2 (1)

здесь ? - угловое увеличение зрительной трубы.

f 1 f 2 - фокусные расстояния объектива и окуляра.

В общей фокальной плоскости объектива и окуляра установлена сетка с перекрестием, которая и обеспечивает возможность не только наблюдать удалённые объекты, но и определять направления на них. Так, изображение удалённого объекта, получится в центре перекрестия лишь в том случае, если направление на объект совпадает с главной оптической осью зрительной трубы. Совмещение изображения наблюдаемого объекта с перекрестием представляет собой наведение оси трубы на объект.

Фокусировка на резкость различно удалённых объектов наблюдения осуществляется при помощи дополнительной рассеивающей линзы, установленной между объективом и окуляром. Перемещением этой линзы удаётся приводить в переднюю фокальную плоскость окуляра изображения объектов различно удалённых от наблюдателя при неизменной длине трубы.

Если направить пучок света коллиматора на зрительную трубу (рис.3), то в поле зрения окуляра будет видно изображение освещаемой щели коллиматора, причём резкость изображения не зависит от расстояния между трубой и коллиматорам.

Работа коллиматора совместно со зрительной трубой

Изображение щели остаётся неподвижным при любом смещении коллиматора не изменяющим ориентацию в пространстве. Но поворот оси

коллиматора относительно оси зрительной трубы вызывает сдвиг этого изображения.

2.4. Назначение и принцип работы автоколлиматора

Сущность автоколлимации заключается в объединении в одном приборе коллиматора и зрительной трубы. Автоколлиматор используется для того, чтобы с высокой точностью устанавливать плоские отражающие поверхности перпендикулярно его оптической оси.

Автоколлиматор представляет собой зрительную трубу со специальным окуляром, который называется автоколлимационным. В работе используется автоколлимационный окуляр-куб с двумя сетками (рис.4).

Автоколлиматор состоит из объектива 2, светоделительного кубика 3, склеенного из двух прямоугольных призм, причём, в плоскости склейки одна из гипотенузных граней полупрозрачна (тонкий слой алюминия). За кубиком в фокальной плоскости окуляра установлена стеклянная пластинка с перекрестием 4 (Вид Б), а далее окуляр 5. Между осветительной лампой 7 и кубиком 3 установлена, в строго фокальной плоскости объектива, вторая стеклянная пластинка, на которой на слое алюминия прочерчен прозрачный крест (Вид А).

Если перед автоколлиматором установить плоскую отражающую поверхность 1 перпендикулярно оптической оси автоколлиматора, то изображение светящегося креста сетки 6 совпадёт с перекрестием сетки 4. При отклонении отражающей плоскости изображение светящегося креста будет смещаться.

При выключенном осветителе автоколлиматор можно использовать в качестве зрительной трубы.

3. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НА ГОНИОМЕТРЕ

3.1. Законы, лежащие в основе оптических измерений углов.

В основе измерения углов оптическими методами лежат законы геометрической оптики: закон прямолинейного распространения света и закон отражения света.

Закон прямолинейного распространения света состоит в том, что свет между двумя точками в однородной среде распространяется по прямой, соединяющей эти точки.

Законы отражения света:

1. Отражённый луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль (перпендикуляр) к отражающей поверхности, восстановленный из точки падения луча на поверхность. (Рис. 4).
2. Угол отражения равен углу падения, причём, углы отсчитываются от нормали к поверхности.

3. 2. Измерение углов призмы методом отражения.

Из аналитической геометрии известно, что ориентация любой плоскости в пространстве задаётся однозначно нормалью к этой плоскости. Это позволяет, зная направления двух световых лучей (падающего на плоскость и отражённого от неё), определить нормаль к отражающей поверхности как биссектрису, образованного этими лучами угла.

На практике нет необходимости находить биссектрису угла между падающим и отражённым лучами. Достаточно того, что эта биссектриса всегда существует и единственна, т. е. знание направлений падающего и отражённого лучей эквивалентно знанию направления нормали к данной плоскости.

При измерении углов на гониометре вместо отдельного луча используется параллельный пучок лучей, выходящей из коллиматора параллельно его оси (см. рис. 6).

Фиксация отражающей плоскости в пространстве с помощью коллиматора и зрительной трубы

1 -коллиматор, 2 -зрительная труба, ?. ? - углы падения и отражения параллельного пучка света на поверхность Р, N - нормаль к поверхности Р, ? - угол отклонения поверхности Р от первоначальной положения. Отражённый от плоской поверхности пучок лучей наблюдают через зрительную трубу. При любом угле между коллиматором и зрительной трубой существует только одно положение отражающей плоскости Р. при котором изображение щели коллиматора будет наблюдаться в перекрестии зрительной трубы. Это будет тогда, когда отражённый от плоскости Р пучок лучей будет идти параллельно оси трубы. При отклонении плоскости Р от такого положения на некоторый угол ?. отражённый от плоскости Р луч повернётся на угол 2 ?. а благодаря угловому увеличению зрительной трубы равному ?. получим, что изображение щели сместится на угол 2 ? ?.

Известно, что невооружённым глазом человек в состоянии различить две точки, наблюдаемые под углом 1 ?. При помощи зрительной трубы при увеличении ? = 30 ? можно зафиксировать отклонение плоскости от первоначального положения на угол равный 1 ". К тому же это легко сделать, т.к. перекрестие окуляра является репером, т.е. задаёт первоначальное положение, относительно которого наблюдается смещение изображения щели. Для того чтобы измерить угол между двумя плоскостями, например, между гранями призм, гониометре имеется лимб (проградуированная круговая шкала) жёстко связанный с поворотным столиком, на который помещается призма.

Схема измерения углов призмы методом отражения

1 - зрительная труба, 2 - коллиматор, 3 - лимб, 4 - предметный столик, 5 – призма. N 1. N 2. N 3 - нормали к граням призмы. ? 12. ? 23. ? 13 - углы призмы. ? 12. ? 23. ? 31 - углы между нормалями к граням призмы.

Призму устанавливают таким образом, чтобы пучок света, идущий из коллиматора, отражаясь от одной из граней призмы, давал в перекрестии сетки окуляра изображение щели (Рис.7). Затем поворачивают столик вместе с призмой и лимбом так, чтобы получить изображение щели коллиматора при отражении света от второй грани призмы. Угол поворота столика при этом будет равен углу между нормалями к соответствующим граням призмы и легко может быть найден по формуле.

? 12 = / А 1 – А 2 /. (2)

где ? 12 - угол поворота столика, А 1 ,А 2 - отсчёты по лимбу соответственно.

Легко показать, что угол между гранями призмы ? 12 связан с углом поворота столика ? 12 формулой

? 12 = / 180 0 - ? 12 / (3)

Для определения углов призмы ? 23 и ? 13 необходимо пользоваться формулами аналогичными (2) и (3), при соответствующих значениях индексов.

Высокая точность измерения углов на гониометре обусловлена не только большим угловым увеличением зрительной трубы, но также качеством поворотной системы гониометра и возможностью снимать отсчёты по лимбу с такой же точностью, с которой можно регистрировать отклонения плоскости от фиксированного положения (1").

3.3. Автоколлимационный метод измерения углов призмы

Автоколлимационный метод представляет собой частный случай метода отражения, при котором угол между коллиматором и зрительной трубой равен нулю, вследствие чего ось автоколлиматора устанавливается при измерениях вдоль нормалей с гранями призмы (рис.8). Ясно, что формулы для вычисления углов призмы остаются прежними, т. е. (2) и (3).

N 1 ,N 2 ,N 3 - нормали к граням призмы, А 1 ,A 2 ,A 3 - отсчёты по лимбу, соответствующие положению автоколлиматора вдоль нормалей к граням призмы, 1 - призма, 2 - предметный столик, 3 - лимб, 4 -автоколлиматор.

3.4. Устройство гониометра

Гониометр состоит из массивного основания 24 (см. Рис. 9 ) с вертикальной колонкой 28 и коллиматором 3 и осевого устройства с алидадой 19,на которой расположена зрительная труба 14. Последнюю, вместе с алидадой, можно вращать вокруг вертикальной оси прибора вручную или микрометренным винтом 22 (после закрепления алидады зажимным винтом 23).

Зрительная труба и коллиматор имеют внутреннюю фокусировку, осуществляемую с помощью маховичков 4,13 и одинаковые объективы 7,10 с фокусным расстоянием 400,6 мм.

Для фиксации положения установки объективов на бесконечность и величины расфокусировок, трубы снабжены фокусировочными отсчётными шкалами 5,12. Наклон коллиматора и зрительной трубы к горизонтальной оси изменяется юстировочными винтами 6 и 11 соответственно. На верхней части вертикальной оси гониометра установлен предметный столик 8, свободно вращающийся вручную, а после закрепления зажимным винтом 31, он может вращаться вместе с лимбом при неподвижной зрительной трубе, либо совместно с лимбом и зрительной трубой при закреплении зажимного винта 29. С помощью двух винтов 9 столик может быть наклонён или приведен в горизонтальное положение.

На вертикальную ось прибора посажен стеклянный лимб с ценой деления 20 ? оцифрованный через каждый градус от 0 до 359°. При включении рычажком 26 и выключении рычажком 27 специального механизма, помещённого в корпусе алидады, лимб может вращаться вместе с алидадой и вместе со столиком соответственно, а также самостоятельно относительно алидады и столика - маховичком 21

Шкалу лимба можно наблюдать через окуляр отсчётного устройства 17 при включённом освещении прибора. Выключатель 25 расположен в нижней части основания. Резкость изображения шкалы регулируется вращением оправы окуляра 17.

Оптическая схема отсчётного устройства собрана так, что через окуляр можно наблюдать изображение штрихов двух диаметрально противоположных участков лимба, причём одно изображение прямое, а другое обратное (рис.12). Кроме того оптическая схема позволяет перемещать эти изображения друг относительно друга, оставляя в покое как лимб, так и алидаду со зрительной трубой. Это перемещение измеряется при помощи оптического микрометра, цена деления шкалы которого равна 1 ".

Общий вид гониометра Г5 (зрительная труба справа)

Общий вид гониометра Г5 (зрительная труба слева)

3.5. Правила снятия отсчёта на гониометре

Рис.10. Поле зрения отсчетного микроскопа

В левом окне наблюдаются изображения диаметрально противоположных участков лимба и вертикальный индекс для отсчета градусов, в правом окне — деления шкалы оптического микрометра и горизонтальный индекс для отсчета минут и секунд.

Чтобы снять отсчет по лимбу, необходимо повернуть маховичок 49 оптического микрометра (рис. 6) настолько, чтобы верхние и нижние изображения штрихов лимба в левом окне точно совместились.

Число градусов будет равно видимой ближайшей левой от вертикального индекса цифре. Число десятков минут равно числу интервалов, заключенных между верхним штрихом, который соответствует отсчитанному числу градусов, и нижним оцифрованным штрихом, отличающимся от верхнего на 180°.

Число единиц минут отсчитывается по шкале микрометра в правом окне по левому ряду чисел.

Число десятков секунд — в том же окне по правому ряду чисел.

Число единиц секунд равно числу делений между штрихами, соответствующими отсчету десятков секунд, и неподвижным горизонтальным индексом. Положение, показанное на рис. 3, соответствует отсчету 0 0 15' 57".

4. ПОДГОТОВКА ГОНИОМЕТРА К РАБОТЕ

4.1. Установка зрительной трубы на бесконечность

4.1.1. Включите гониометр тумблером " сеть " 25 (рис.9).

4.1.2. Вращением оправы окуляра 16 (рис.11) добейтесь резкого изображения отсчётного креста в поле зрения окуляра (рис. 4, вид Б).

4.1.3. Установите зрительную трубу маховичком 13 по фокусировочной шкале 5 на отметку ?. Затем приложите к оправе объектива плоскопараллельную стеклянную пластинку. Медленно вращая маховичок 13 влево-вправо, добейтесь максимальной резкости изображения светящегося креста автоколлимационной сетки (см. рис. 4, вид А).

4. 2. Установка визирной оси зрительной трубы и плоскости

предметного столика перпендикулярно оси вращения прибора

4.2.1. На столик гониометра установите торцевой гранью контрольную плоскопараллельную стеклянную пластинку так, чтобы её плоскость была перпендикулярна оси одного из винтов 9 (рис.9,11).

4.2.2. Застопорите зрительную трубу винтом 23 и, отключив зажимной винт 29,поверните предметный столик так, чтобы ось зрительной трубы была перпендикулярна плоскости пластинки. Медленно поворачивая столик вправо и влево относительно выбранного положения, найдите светящийся автоколлимационный крест. Если креста нет, поверните на пол-оборота тот винт 9, ось которого перпендикулярна плоскости пластинки, и вновь повторите поиск автоколлимационного креста до его появления.

4.2.3. Совместите светящийся автоколлимационный крест с отсчётным крестом окуляра (винт 9 смещает этот крест вверх-вниз, поворот столика смещает крест вправо-влево). Снимите отсчёт по отсчётному микроскопу 17 (смотри пункт 3.5).

4.2.4. Поверните столик на 180 0. Контролируйте поворот по отсчётному микроскопу. Показания должны измениться на 180°

4.2.5. Проверьте совпадение по вертикали перекрестия сетки окуляра с автоколлимационным изображением, полученным от другой поверхности пластинки. Несовпадение перекрестия исправьте так: половину интервала выберите наклоном трубы 11, а другую половину наклоном столика (винт 9, перпендикулярный плоскости пластинки, см. рис. 11).

4.2.б. Повторите п.п. 4.2.4….4.2.5. до точного совмещения автоколлимационных крестов, получаемых от обеих поверхностей пластинки с горизонтальной нитью перекрестия.

Установка зрительной трубы перпендикулярно оси вращения гониометра

7 - плоскопараллельная пластина, 8 - предметны й столик,

9 - винт наклона столика, 11 - юстировочный винт наклона зрительной трубы. Все позиции соответствуют рис.9.

4.2.7. Поверните пластинку на столике на 90 0 ,по отношению к первоначальному положению и снова найдите изображение автоколлимационного креста. Несовпадение исправьте только наклоном столика, винтом 9,ось которого перпендикулярна плоскости пластинки.

4.3. Установка коллиматора

4.3.1. Включите ртутную лампу и соедините ее с помощью световода со щелью коллиматора.

4.3. 2. Поворачивая алидаду направьте зрительную трубу на коллиматор и, вращая маховичок 4 (рис.9), добейтесь наиболее четкого изображения щели.

4.3.3. Винтом 2 (рис.9) установите ширину щели равную ширине биштриха отсчетного креста окуляра.

4.3.4. Вращая винт б (рис.9), наклоняйте коллиматор до тех пор, пока изображение щели не расположится симметрично относительно отсчетного креста. При этом оптическая ось коллиматора установится перпендикулярно оси прибора.

5. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Измерение углов призмы автоколлимационньм методом

5.1.1. Застопорите зрительную трубу в произвольном положении винтом 23. Верхний столик застопорите винтом 31. Отпустите винт 29 (рис.9). При этом предметный столик вместе с лимбом должен свободно вращаться относительно алидады.

5.1.2. Установите в центр столика исследуемую призму. Столик с призмой поверните так, чтобы одна из граней призмы стала перпендикулярна оси зрительной трубы.

5.1.3. Медленно вращая столик, найдите автоколлимационное изображение перекрестия и совместите его с вертикальной нитью отсчётного креста окуляра. Снимите отсчёт A1 В случае, если столик гониометра был ранее отгоризонтирован относительно визирной оси зрительной трубы, то смещение изображения автоколлимационного креста по высоте свидетельствует о наличии пирамидальности призмы. Убирать это смещение наклоном столика или зрительной трубы не следует, т.к. это приведёт к разъюстировке прибора.

5.1.4. Проделайте п. 5.1.3. для второй и третьей грани призмы и снимите отсчёты А2 и A3 соответственно.

5.1.5. Проделайте измерение углов призмы три раза, каждый раз предварительно переставляя призму на столике. Сохраняйте соответствие отсчётов А1.А2,АЗ отражающим граням призмы.

5.1.6. Вычислите по формулам (2) и (3) углы призмы. Найдите сумму ( ? ) углов призмы. Оцените точность ваших измерений. Отклонение от номинального значения не должно превышать точности прибора равную 5".

5. 2. Измерение углов призмы методом отражения.

5.2.1. Перед измерением углов призмы данным методом установите или проверьте установку коллиматора по пункту 4.3. данной инструкции.

5.2.2. Поворачивая алидаду подведите зрительную трубу близко к коллиматору, образуя между их осями острый угол (см. рис.7), и оставьте алидаду неподвижной в процессе измерений. Для этого застопорите винт 23.

5.2.3. Установите на столике исследуемую призму (рис.7). Зажмите винт 31 и отпустите винт 29 (рис.9). При этом столик должен вращаться свободно. Поворачивая столик с призмой и наблюдая в зрительную трубу, найдите изображение щели коллиматора, полученное отражением от грани призмы. Совместите это изображение с вертикальной нитью перекрестия сетки окуляра. Точную наводку проводите микрометренным винтом 22 (рис.9) или винтом 30 при зажатом винте 29.

5.2.4. Снимите отсчёт А1 по отсчётному микроскопу 17 и занесите показания в таблицу.

5.2.5. Поворачивая столик с призмой, найдите изображение щели коллиматора, отражённое от второй грани призмы. Совместите его с перекрестием окуляра. Снимите отсчёт А2 и занесите его в таблицу. Проделайте тоже самое для третьей грани призмы и запишите в таблицу отсчёт A3.

5.2.6. Проделайте измерения углов призмы три раза, каждый раз переставляя призму на столике. Сохраняйте соответствие отсчётов А1, А2,АЗ отражающим граням.

5.2.7. Вычислите по формулам (2) и (3) утлы призмы. Найдите сумму

( ? ) углов призмы. Отклонение от номинального значения не должно превышать точность прибора равную 5".

5.2.8. Закончив измерения, выключите прибор, поставив тумблер 25 в положение " Выкл ."

Выключать ртутную лампу можно только после окончания работ на соседних установках, связанных с лампой световодами.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. Сформулируйте законы геометрической оптики.

6.2. Что такое фокусы и фокальные плоскости оптических систем?

6.3. Для чего предназначен гониометр?

6.4. Объясните принцип работы и назначение коллиматора и зрительной трубы.

6.5. Нарисуйте ход лучей в зрительной трубе и в автоколлиматоре.

6.6. Объясните принцип измерения углов на гониометре.

1. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Оптика.- М. Наука, 1985, с. 64-180
2. Трофимова Т. И. Курс физики. - М. Высшая школа, 1986, с.241-250
3. Афанасьев В.А. Оптические измерения. - М. 1981.

ИЗМЕРЕНИЕ ОШИБКИ ПРЯМОГО УГЛА ПРИЗМЫ

При установке призмы на предметном столике гониометра гипотенуз-ной гранью нормально к визирной оси трубы в поле зрения появляются три (или пять) автоколлимационных изображения перекрестия сетки окуляра (рис. П 2), одно из которых образуется от гипотенузной грани А ( луч 1 ), второе - после отражения от катетных граней В и С (луч 2 ) и третье - от катетных граней С и В ( луч 3 ) (см. рис. П 1).

Ход лучей при нормальном падении света на гипотенузную грань

Поле зрения автоколлимационного окуляра

При прохождении лучей через призму с показателем преломления n лучи 2 и 3 отклоняются от нормали или от луча 1 на угол 2 ? n. здесь ? - ошибка прямого угла, т.е. угол равный отклонению угла призмы от 90° Отклонение лучей 2 и 3 друг от друга равно ? = 4? n. При n = 1.5 получим ?= 6?.

Врашая столик с призмой, можно видеть, что автоколлимационное изображение, полученное от гипотенузной грани, перемещается, в то время как изображения, построенные лучами 2 и 3, остаются неподвижными.

О наличии пирамидальности призмы свидетельствует тот факт, что все автоколлимационные изображения смещены по высоте относительно друг друга.

Для того, чтобы измерить угол ? необходимо, поворачивая столик, последовательно совместить автоколлимационное изображение 1 с неподвижными изображениями 2 и 3 и взять разность соответствующих отсчётов по лимбу.

Дидактическая цель: создать условия для выполнения работы с выражением настроения двух кораблей. Зрительный ряд: фото кораблей пиратов и царя салтана Литературный ряд: А. Вдруг кормчий ведущий караван кораблей сказал: Посмотрите ? ка что это там впереди И все увидели что изза острова на чёрных парусах к ним приближаются какието черные мрачные корабли. Купцы стали смотреть на силуэты кораблей.

Класс: 2 Тип урока: комбинированный Тема: задачи на умножение; ФОУД: фронтальная индивидуальная Технология: традиционная Дидактическая цель: создать условия для отработки навыка замены действий сложения умножением в решении задач; Задачи: 1.Образовательные: 1 совершенствовать навыки устного счета 2 заменять сумму одинаковых слагаемых умножением; 3 отрабатывать умения решать задачи; 4закреплять правила замены суммы одинаковых слагаемых умножением. вычисление с помощью замены умножения сложением назови компоненты по разному прочитай.

Рассмотрите записи которые даны на доске под цифрой 1 какое задание я для вас приготовила Что получится учитель записывает ответы на доске ученики в тетради Рассмотрите записи которые даны на доске под цифрой 2 какое задание я для вас приготовила учитель записывает ответы на доске ученики в тетради Посмотрите на записи под цифрой 3. 53 Прочитайте задание к №1. Прочитайте задание к №4. Прочитайте задание к №5.

Итак сколько денег подал мальчик Запишем. А сколько стоит открытка Как узнать сколько продавец должен дать сдачи Какое действие нужно сделать Что необычного вы заметили связанного с числами в выражении Как называется такое вычисление Объясните мне устно как удобнее нам будет вычислить 5225; Такая запись длинная и неудобная проще записать это столбиком. Что необходимо найти Что нужно знать чтобы найти сколько домов построили в этом году Мы можем это найти Каким арифметическим действием Составим к задаче чертеж.

Цель урока: ознакомление с письменным приёмом вычитания двузначных чисел с переходом через десяток. Степанова Компьютер мультимедийный проектор диск с презентацией урока названия этапов урока фотоаппарат Указка мел доска маркеры Для учеников: Тетрадь. По 2 треугольника из бумаги и ножницы листы самооценки Ход урока Орг.